(57)【要約】【課題】衝突時のギアの振動によって発生する騒音を低減することができるカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナーを感光体に供給する現像手段を持つ着脱可能な現像器を、一色ずつ切り替えて前記感光体上に像形成し重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、現像器の現像手段を駆動する駆動源と駆動伝達手段を画像形成装置本体側に保持し、駆動伝達手段内の少なくとも１箇所に回転方向の遊びを設け、駆動源側から駆動したときに遊びが詰まるまで反対側に駆動が伝達されない空転部分があるように構成するとともに、遊び量を規制する規制部と該規制部に当接する当接部を設け、規制部又は当接部の少なくとも何れか一方の規制部と当接部が接触する部分に回転円周接線方向に対して１０°〜８０°又は１１０°〜１７０°の傾いた面を設ける。【選択図】図１
2005300987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを感光体に供給する現像手段を持つ着脱可能な現像器を、一色ずつ切り替えて前記感光体上に像形成し重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
現像器の現像手段を駆動する駆動源と駆動伝達手段を画像形成装置本体側に保持し、駆動伝達手段内の少なくとも１箇所に回転方向の遊びを設け、駆動源側から駆動したときに遊びが詰まるまで反対側に駆動が伝達されない空転部分があるように構成するとともに、遊び量を規制する規制部と該規制部に当接する当接部を設け、規制部又は当接部の少なくとも何れか一方の規制部と当接部が接触する部分に回転円周接線方向に対して１０°〜８０°又は１１０°〜１７０°の傾いた面を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動伝達手段内の遊び量が広がる側に弾性体によって付勢されていることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記回転方向に遊びを発生させる機構は同一軸上に配置された少なくとも２つのギアであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー複写機、レーザービームプリンタ等のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置で、現像器の入れ替えをロータリー方式で行い、且つ、同一駆動系でその現像器を駆動させる場合においては、現像器換えの度に現像器駆動ギア列の切断から連結を瞬時に行わなければならない。駆動伝達ギアと現像器ギアの切断は、ロータリー構造であると、駆動伝達ギアの回転方向と法線方向に脱出させることは通常困難であり、実現するためには複雑な構成を必要とする。そのため、ロータリーの現像器ギアの脱出はロータリーの回転方向に行うことが望ましい。
【０００３】
しかし、噛み合っている駆動伝達ギアをスムースに脱出させるには、ロータリー回転方向に回転させる必要がある。この方向は多くの場合、現像器駆動方向と逆回転である。
【０００４】
近年の印字速度高速化によって、ロータリーの回転速度も高速化され、現像器駆動系のモータの逆回転が追いつかないという不具合が発生していた。
【０００５】
そこで、現像器駆動伝達内にギアの回転方向遊びを設けられる構成を追加し、現像駆動ギア脱出の際、前もって遊びを設けておくことによって、ロータリー公転時発生する現像器駆動ギアと被現像器駆動ギアの回転を吸収させ、ロータリーの高速回転においても、ギアが安全に脱出できるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の方法において、現像器駆動ギアが脱出した後に、次の色の現像器駆動ギアの突入に備えるため、一定量の遊びを発生させるバネ力によって遊び量規制部と当接部が衝突し、被現像器駆動ギアが振動することによって騒音が発生している。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、衝突時のギアの振動によって発生する騒音を低減することができるカラー画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、トナーを感光体に供給する現像手段を持つ着脱可能な現像器を、一色ずつ切り替えて前記感光体上に像形成し重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、現像器の現像手段を駆動する駆動源と駆動伝達手段を画像形成装置本体側に保持し、駆動伝達手段内の少なくとも１箇所に回転方向の遊びを設け、駆動源側から駆動したときに遊びが詰まるまで反対側に駆動が伝達されない空転部分があるように構成するとともに、遊び量を規制する規制部と該規制部に当接する当接部を設け、規制部又は当接部の少なくとも何れか一方の規制部と当接部が接触する部分に回転円周接線方向に対して１０°〜８０°又は１１０°〜１７０°の傾いた面を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クラッチギアとスリーブギアの遊び量規制部又は当接部の少なくとも何れか一方の形状変更で、衝突時のギアの振動による騒音がなく低騒音な駆動系を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図９は本発明の実施の形態を示したものである。
【００１２】
先ず、図９により本発明に係るカラー画像形成装置の概略について説明する。
【００１３】
プロセスカートリッジ１００には、無端ベルト体である中間転写ベルト１０１が装着されており、該中間転写ベルト１０１には等間隔に４箇所、センサ１０２によって中間転写ベルト１０１の回転位置を読み取るための印１０３が付けられている。プロセスカートリッジ１００には中間転写ベルト１０１を回転可能に支持する２つのローラ１０４，１０５及び電子写真感光体である感光体１０６及び感光体１０６を帯電させるＣローラ１０７を含んでいて、感光体１０６と中間転写ベルト１０１は感光体１０６と接するように取り付けられている。
【００１４】
感光体１０６に電荷を掛けるためのローラ、Ｃローラ１０７は感光体１０６と接している。カラー画像形成装置本体側には回転可能で９０度回転毎に位置決め可能なロータリー１０８があり、該ロータリー１０８には４色分の現像カートリッジＹＥＬＬＯＷ、ＭＡＧＥＮＴＡ、ＣＹＡＮ、ＢＬＡＣＫである１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋが各々着脱可能に取り付けられている。それぞれの現像カートリッジ１０には、トナーとトナーを感光体１０６に塗布するためのローラであるＤローラ１０９が備えられている。Ｄローラを駆動する駆動モータは、ロータリーの回転によって選択的に正逆回転可能な駆動系によって構成されている。
【００１５】
又、ロータリー１０８はＤローラ１０９が感光体１０７に当接離間が可能であるように構成されている。更に、中間転写ベルト１０１上に一次転写されたトナー像を更に転写材ｐに転写する二次転写ローラ１１０、感光体１０７に潜像を形成するためのレーザー光を照射可能な光学ユニット１１１、給紙カセット１１２から転写材ｐを二次転写領域に搬送するピックアップローラ１１３と搬送ローラ１１４を備えている。
【００１６】
定着ユニット１１５は、定着ローラ１１６及び加圧ローラ１１７を備え、転写材ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う、定着後の紙を本体上部にある排紙トレイ１１８に紙を搬送する搬送ローラ１１９及び１２０、紙を排紙トレイ１１８に蹴り出すローラ、排紙ローラ１２１以上が本発明の実施の形態の概略である。
【００１７】
次に、図９を用いてカラー画像形成方法について説明する。
【００１８】
先ず、印刷の信号を受け取ると、中間転写ベルト１０１及び感光体１０６を駆動ローラ１０５に取り付けられたカップリングと感光体１０７そのものに取り付けられたカップリングを介して、図示しない単一モータによる駆動を掛け回転させる。この回転動作時に、中間転写ベルト上のマーク１０３をセンサ１０２で読み取る。そして、センサ１０２が中間転写ベルト１０１上のマーク１０３を読んだ位置をＹＥＬＬＯＷ書き出し位置とし、その書き出しタイミングより光学ユニット１１１からレーザー光を照射する。
【００１９】
レーザー光によって電子情報に基づいた潜像が形成され、この潜像が現像装置１０Ｙのトナーの載ったＤローラ１０９に摺動することによってトナーが感光体１０７上に載り、電子情報に基づいたＹＥＬＬＯＷのトナー像が形成される。Ｄローラは、後述する駆動列によって駆動されている。そして、現像されたＹＥＬＬＯＷの画像は、感光体１０７より中間転写ベルト１０１上に一次転写される。一次転写が終了した感光体１０７は、感光体クリーニング装置１２２によってクリーニングされ、次の画像形成に供される。
【００２０】
又、一次転写が終了して中間転写ベルト１０１上に載ったトナーが二次転写ローラに付いて画像が乱れないよう、トナーが二次転写ローラに到達する前に、二次転写ローラ１１０を離間する。次に、現像カートリッジのギアを脱出させるため、現像モータによってＤローラ駆動系を逆回転させ、被駆動ギアとＤローラ駆動系のギアの間に遊びを持たせ、現像カートリッジ脱出準備を行う。
【００２１】
上記準備動作後、ロータリー１０８を反時計回りに９０度回す時に先に作り出した遊びによって、Ｄローラギアを安全で速やかに現像駆動列から脱出させることが可能になる。脱出後、後述する弾性体によって遊びがある状態を保持させることで、次のＭａｇｅｎｔａカートリッジのＤローラギアの突入に備える。そして、現像カートリッジを１０Ｍに変え、現像カートリッジ１０Ｍ内部にあるＤローラ１０９を感光体１０７に当接させることで、ＭＡＧＥＮＴＡのトナーを感光体１０７上に載せることが可能になる。ＭＡＧＥＮＴＡの書き出しタイミングについては、ＹＥＬＬＯＷの書き出し位置とした同じ中間転写ベルト上のマーク１０３を第１のセンサが読んだ時を書き出しタイミングとする。中間転写ベルト１０１上の同じマーク１０３を読むことで、ＹＥＬＬＯＷ及びＭＡＧＥＮＴＡの画像書き出し位置を正確に合わせることができる。
【００２２】
以下の画像形成方法はＹＥＬＬＯＷと同じであり、光学ユニット１１１よりレーザー光を発光し感光体１０７上に電子情報に基づいたＭＡＧＥＮＴＡの潜像を行い、１０ＭのＤローラ１０９が摺動することによって現像し、一次転写によって、ＹＥＬＬＯＷの載った中間転写ベルト１０１上に一次転写させる。同じくＣＹＡＮとＢＬＡＣＫにおいても同様な画像形成過程を経て、中間転写ベルト１０１上にカラー画像が形成される。
【００２３】
その後の転写材ｐに二次転写する過程については、転写材ｐを給紙カセット１１２よりピックアップローラ１１３によって二次転写ローラまで搬送し、二次転写ローラ１１０を当接し、先に中間転写ベルト上に形成されたカラー画像を転写材ｐに二次転写させる。転写材ｐは、搬送ローラ１１４によって定着器１１５まで送られ、加圧ローラ１１７及び定着ローラ１１６によって熱と圧力を加え、転写材ｐ上に載ったトナーを定着させる。最後に転写材ｐは搬送ローラ１１９，１２０によって本体上方まで搬送させられ、排紙ローラ１２１によって排紙トレイ１１８に排紙される。
【００２４】
以上がカラー画像形成過程である。
【００２５】
次に、図１〜図８を用いて、ロータリーのＤローラギア脱出突入方法について説明する。
【００２６】
図５は現像器駆動系図である。現像駆動系を動作に応じて正逆回転が可能な現像駆動モータ２００、アイドラギアＡ２０１、アイドラギアＢ２０６、現像器に動力を伝える現像器駆動ギア２０４、現像器駆動ギアから駆動力を受ける現像カートリッジに取り付けられたＤローラを駆動するＤローラギア２０５、現像器駆動伝達内に遊びを持たせる機構と振動を抑える規制部を持ったスリーブギア２０２、同じくスリーブに遊びを持たせる機構と振動を抑える当接部を持ったクラッチギア２０３によって構成されている。
【００２７】
図５は現像駆動モータ２００を図中に示す矢印の方向に回転させ、スリーブギアと２０２とクラッチギア２０３の間の遊びを詰めて、駆動列によってＤローラを図中矢印の方向に回転駆動させている図である。この動きによって感光体上にＤローラを摺動させトナーを転写させている。
【００２８】
次に、図１でスリーブギア２０２とクラッチギア２０３の機構について説明する。
【００２９】
スリーブギア２０２とクラッチギア２０３の間にはクラッチギア付勢バネ３００が両ギアの遊びを増やす方向に付勢するように配置されている。このバネによって、Ｄローラギア２０５が脱出した後、次の色の現像カートリッジのＤローラギアの突入に備えることができる。又、スリーブギア２０２とクラッチギア２０３の遊び量規制部は、図に示すように、両方とも円周接線の接線方向に略４５°の切り込みが付けられている。
【００３０】
次に、図６を用いて、Ｄローラギア脱出準備について説明する。
【００３１】
ＹＥＬＬＯＷ現像プロセス終了後、Ｄローラを感光体１０６から離間させ、ＹＥＬＬＯＷＤローラギア２０５の脱出準備動作を行う。Ｄローラギアの摺動抵抗によってＤローラギアが静止した状態で、図中矢印の方向に現像駆動モータを逆回転させ、図中、６００に示すようにスリーブギアとクラッチギアの間に遊びを持たせる。
【００３２】
その後、図７に示すように、図示しない公転駆動モータによってロータリーを回転させ、Ｄローラギアを脱出させる。脱出の際には、Ｄローラの摺動抵抗によって静止したＤローラギアによって、クラッチギアとスリーブギアの遊びが詰まるように動かされる。しかし、十分に取られた遊び量によって、Ｄローラギアから受ける逆回転の駆動はモータには伝わらず、安全にＤローラギアを脱出させることができる。
【００３３】
そして、図８に示すように、前述したクラッチギア付勢バネ３００の力で、スリーブギアとクラッチギアの遊び量規制部と当接部が衝突する。又、衝突する時、図３のように図中破線矢印方向の回転力は、先の傾いた面の作用で実線矢印方向の力に分力され、クラッチギアが中心軸と挟まれることによって、衝突時に発生するギアの振動を抑えることができる。そして、振動によって発生する騒音が小さくすることができる。
【００３４】
クラッチギア付勢バネの作用によって遊び量が一定に取られ、次のＭＡＧＥＮＴＡのＤローラギアの突入に備えることができる。
【００３５】
前記スリーブギア２０２とクラッチギア２０３の遊び量規制部は、図に示すように、両方とも略４５°の切り込みが付けられている。しかし、１０°〜８０°までの範囲であれば良く、又、図７ではクラッチギア４００とスリーブギア４０１の切り込み角度が略１３５°であり、切り込みの角度がこのように１１０°〜１７０°の範囲であっても良い。又、図４（ａ）に示すように、当接部のみに傾いた面がある状態若しくは図４（ｂ）に示すように、遊び量規制部のみに傾いた面があっても、本発明の効果を得ることができる。
【００３６】
本実施の形態では、切り込み角度は略４５°であるが、上述のように１０°〜８０°又は１１０°〜１７０°の範囲であれば自由に構成することができ、又、少なくとも遊び量規制部若しくは当接部の少なくとも何れか一方に傾いた面があれば良い。
【００３７】
以上において、本実施の形態によれば、ギアの衝突時に発生する振動を抑え込み、ギアの振動による騒音を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】クラッチギア（４５°）を示すである。
【図２】クラッチギア（１３５°）を示す図である。
【図３】クラッチギア力の向きを示す図である。
【図４】クラッチギアを示す図である。
【図５】Ｄローラ駆動系（Ｄローラ駆動時）を示す図である。
【図６】Ｄローラ駆動系（公転準備時）を示す図である。
【図７】Ｄローラ駆動系（ギア脱出時）を示す図である。
【図８】Ｄローラ駆動系（ギア突入準備）を示す図である。
【図９】カラー画像形成装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ  現像カートリッジ
１００  プロセスカートリッジ
１０６  感光体
１０７  Ｃローラ
１２２  クリーニングブレード
１０１  中間転写ベルト
１０５  駆動ローラ
１０４  従動ローラ
１１０  二次転写ローラ
２００  現像駆動モータ
２０２  スリーブギア
２０３  クラッチギア
３００  クラッチギア付勢バネ
ｐ    転写材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005300987.tif 000009
【図８】
2005300987.tif 000010
【図９】
2005300987.tif 000011